JP2017048261A - Ink composition for aqueous ball point pen and aqueous ball point pen using the same - Google Patents

Ink composition for aqueous ball point pen and aqueous ball point pen using the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink composition for aqueous ball point pen capable of providing smooth writing feeling by enhancing lubricity between a ball and a chip body, good in writing touch and excellent in temporal stability by suppressing metal salts or the like generated in a ball pen chip.SOLUTION: There is provided an ink composition for aqueous ball point pen containing water, a coloring agent, an amino acid derivative, phosphoric acid ester-based surfactant having HLB value of 6 to 13 and a neutralizer, having one carboxyl group in a structure of the amino acid derivative and a relationship of 0.5≤B/A≤10, where A is total content of the amino acid derivative and the phosphoric acid ester-based surfactant to the all mass of the ink composition and B is content of the neutralizer to the total mass of the ink composition.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は水性ボールペン用インキ組成物に関し、さらに詳細としては、書き味が良好で、かつ、ボールペンチップ内の析出物を抑制することで経時安定性に優れた水性ボールペン用インキ組成物に関するものである。   The present invention relates to an ink composition for water-based ballpoint pens, and more particularly, relates to an ink composition for water-based ballpoint pens having good writing quality and excellent stability over time by suppressing precipitates in the ballpoint pen tip. is there.

従来より、ステンレス鋼材からなるチップ本体を用いたボールペンチップを装着したボールペンはよく知れている。こうしたステンレス鋼材からなるチップ本体を用いた水性ボールペンの場合には、ステンレス鋼材に含まれるマンガンやクロム等のマンガンイオンやクロムイオンが、インキ組成物中で反応することによって生じる金属塩等の析出物を防止するため、インキ組成物中にベンゾチアジアゾール化合物等の腐食防止剤や金属封鎖剤等を含有することが提案されている。    Conventionally, ballpoint pens equipped with a ballpoint pen tip using a tip body made of stainless steel are well known. In the case of a water-based ballpoint pen using a chip body made of such a stainless steel material, precipitates such as metal salts generated by reaction of manganese ions and chromium ions such as manganese and chromium contained in the stainless steel material in the ink composition In order to prevent this, it has been proposed that the ink composition contains a corrosion inhibitor such as a benzothiadiazole compound or a metal sequestering agent.

このような水性ボールペン用インキ組成物それを用いた水性ボールペンとしては、特開平8−41409号「水性ボールペン用インキ組成物」にベンゾチアジアゾール化合物を用いた水性ボールペン用インキ組成物が開示されている。   As an aqueous ballpoint pen using such an aqueous ballpoint pen ink composition, an aqueous ballpoint pen ink composition using a benzothiadiazole compound is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-41409 “Aqueous Ballpoint Ink Composition”. .

ところで、特公平6−6689号「ペン体に直接供給する水性ボールペン用インク」に書き味を向上させるため、潤滑剤としてリン酸エステル系界面活性剤を含有した水性ボールペン用インキ組成物が開示されている。   By the way, in order to improve the writing quality in Japanese Patent Publication No. 6-6689 “Water-based ballpoint pen ink to be supplied directly to a pen body”, an aqueous ballpoint ink composition containing a phosphoric ester surfactant as a lubricant is disclosed. ing.

「特開平8−41409号公報」"JP-A-8-41409" 「特開平6−57194号公報」"JP-A-6-57194" 「特開2008−238457号公報」"JP 2008-238457 A" 「特開2008−273105号公報」"JP 2008-273105 A"

しかしながら、特許文献1では、ベンゾチアジアゾール化合物を含有した水性ボールペン用インキが提案されているが、潤滑性が劣り、書き味が悪く、カスレ等も発生する問題を抱えていた。   However, Patent Document 1 proposes a water-based ballpoint pen ink containing a benzothiadiazole compound, but has problems of poor lubricity, poor writing quality, and blurring.

また、特許文献2のように、書き味を向上させるため、潤滑剤として、リン酸エステル系界面活性剤を含有すると、リン酸エステル系界面活性剤とチップ内のマンガンイオンやクロムイオン等の金属イオンとが反応して金属塩が発生する。更にまた、リン酸エステル系界面活性剤は書き味が向上するが、特にHLB値が低いリン酸エステル系界面活性剤は、親油性が強くなりやすく、溶解性が悪いため、リン酸エステル系界面活性剤とチップ内の金属イオンとが反応して生じた金属塩が溶解しきれず析出物が発生してしまいやすい傾向があった。   Further, as in Patent Document 2, when a phosphate ester surfactant is contained as a lubricant in order to improve writing quality, a phosphate ester surfactant and a metal such as manganese ion or chromium ion in the chip are included. Reaction with ions generates metal salts. Furthermore, phosphate ester surfactants improve writing quality, but phosphate ester surfactants with particularly low HLB values tend to be more oleophilic and poorly soluble. There was a tendency that the metal salt produced by the reaction of the activator with the metal ions in the chip could not be completely dissolved and precipitates were likely to be generated.

そのため、上記の課題を解決するため、特許文献3では、カルボキシメチルポリエチレンイミンを含有した水性ボールペンや、特許文献4では、アミノポリホスホン酸を含有した水性ボールペンによって、書き味が良好であり、経時安定性に優れた水性ボールペンとする技術が開示されていた。   Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, in Patent Document 3, the writing quality is good with an aqueous ballpoint pen containing carboxymethylpolyethyleneimine and in Patent Document 4 with an aqueous ballpoint pen containing aminopolyphosphonic acid. A technique for producing a water-based ballpoint pen excellent in stability has been disclosed.

本発明の目的は、書き味が良好で、かつ、チップ本体内の金属塩による析出物を抑制することで経時安定性に優れた水性ボールペン用インキ組成物を提供することである。   The objective of this invention is providing the ink composition for water-based ball-point pens which were excellent in writing quality, and were excellent in stability with time by suppressing the deposit by the metal salt in a chip | tip main body.

本発明は、上記課題を解決するために、
「1.水、着色剤、アミノ酸誘導体、HLB値が6〜13であるリン酸エステル系界面活性剤、中和剤を含んでなる水性ボールペン用インキ組成物であり、前記アミノ酸誘導体の構造内にカルボキシル基を1基有し、かつ、前記アミノ酸誘導体と前記リン酸エステル系界面活性剤とのインキ組成物全質量に対する総含有量をA、前記中和剤のインキ組成物全質量に対する含有量をBとした場合、0.5≦B/A≦10の関係であることを特徴とする水性ボールペン用インキ組成物。
2.前記アミノ酸誘導体のインキ組成物全質量に対する含有量が、0.1〜3.0質量%であることを特徴とする第1項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。
3.前記アミノ酸誘導体のアミノ基が、3級アミンの構造を有することを特徴とする第1項または第2項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。
4.前記リン酸エステル系界面活性剤のアルキル基が直鎖アルコール系であることを特徴とする第1項ない第3項のいずれか1項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。
5.前記アミノ酸誘導体のインキ組成物全質量に対する含有量をX質量%、前記リン酸エステル系界面活性剤のインキ組成物全質量に対する含有量をY質量%とした場合、0.1≦Y/X≦8の関係であることを特徴とする第1項ない第4項のいずれか1項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。
6.前記水性ボールペン用インキ組成物にベンゾトリアゾールを含んでなることを特徴とする第1項ない第5項のいずれか1項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。
7.前記着色剤がフタロシアニン系顔料であることを特徴とする第1項ない第6項のいずれか1項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。
8.インキ収容筒の先端部に、ボールを回転自在に抱持したステンレス綱材からなるボールペンチップを装着し、前記インキ収容筒内に第1項ないし第7項のいずれか1項に記載の水性ボールペン用インキ組成物を収容してなることを特徴とする水性ボールペン。
9.前記ボール材が超硬合金であることを特徴とする第8項に記載の水性ボールペン。
」である。
In order to solve the above problems, the present invention
“1. An aqueous ballpoint ink composition comprising water, a colorant, an amino acid derivative, a phosphate ester surfactant having an HLB value of 6 to 13, and a neutralizing agent. The total content with respect to the total mass of the ink composition of the amino acid derivative and the phosphate ester-based surfactant having one carboxyl group is A, and the content of the neutralizing agent with respect to the total mass of the ink composition An ink composition for water-based ballpoint pens, wherein when B, 0.5 ≦ B / A ≦ 10 is satisfied.
2. Content of the said amino acid derivative with respect to the ink composition total mass is 0.1-3.0 mass%, The ink composition for water-based ball-point pens of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
3. 3. The aqueous ballpoint pen ink composition according to item 1 or 2, wherein the amino group of the amino acid derivative has a tertiary amine structure.
4). 4. The ink composition for water-based ballpoint pens according to any one of items 1 to 3, wherein an alkyl group of the phosphate ester surfactant is a linear alcohol type.
5. When the content of the amino acid derivative with respect to the total mass of the ink composition is X mass%, and the content of the phosphate ester surfactant with respect to the total mass of the ink composition is Y mass%, 0.1 ≦ Y / X ≦ 8. The water-based ballpoint pen ink composition according to any one of the first to fourth items, wherein the ink composition has a relationship of 8.
6). 6. The water-based ballpoint pen ink composition according to any one of items 1-5, wherein the water-based ballpoint pen ink composition comprises benzotriazole.
7). The water-based ballpoint pen ink composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the colorant is a phthalocyanine pigment.
8). The water-based ballpoint pen according to any one of items 1 to 7, wherein a ballpoint pen tip made of a stainless steel material holding a ball rotatably is attached to a tip portion of the ink storage cylinder, A water-based ballpoint pen containing an ink composition for use.
9. The water-based ballpoint pen according to item 8, wherein the ball material is a cemented carbide.
It is.

本発明は、ボールとチップ本体との潤滑性を高め、ボールの回転をスムーズにすることで、書き味が良好で、かつ、チップ本体内の金属塩による析出物を抑制することで経時安定性に優れた水性ボールペン用インキ組成物を提供することができた。   The present invention improves the lubricity between the ball and the chip body, smoothes the rotation of the ball, improves the writing quality, and suppresses precipitates due to metal salts in the chip body, thereby improving the stability over time. It was possible to provide an ink composition for water-based ballpoint pens excellent in water resistance.

本発明の特徴は、カルボキシル基を1基有するアミノ酸誘導体とHLB値が6〜13であるリン酸エステル系界面活性剤との総含有量、中和剤の含有量を特定比率に設定した水性ボールペン用インキ組成物とすることである。   A feature of the present invention is a water-based ballpoint pen in which the total content of the amino acid derivative having one carboxyl group and the phosphate ester surfactant having an HLB value of 6 to 13 and the content of the neutralizing agent are set to a specific ratio. Ink composition for use.

リン酸エステル系界面活性剤は、ボールとチップ本体との潤滑性を高め、ボールの回転をスムーズにすることで、書き味を向上し、ボール座の摩耗抑制をしやすくするために用いる。その中でも、HLB値が6〜13であるリン酸エステル系界面活性剤を用いる必要がある。これは、HLB値が13以下であると、親油性が増して、ボールの潤滑性が向上し、書き味が向上し、HLB値が低いほど親油性が増すため、潤滑性は良好となるが、HLB値が6未満であると、親油性が強すぎて、経時安定性に影響が出てしまうためである。   Phosphate ester surfactants are used to improve lubricity between the ball and the chip body and to smooth the rotation of the ball, thereby improving writing quality and facilitating wear control of the ball seat. Among them, it is necessary to use a phosphate ester surfactant having an HLB value of 6 to 13. This is because when the HLB value is 13 or less, the lipophilicity is increased, the lubricity of the ball is improved, the writing quality is improved, and the lower the HLB value is, the more lipophilicity is increased. If the HLB value is less than 6, the lipophilicity is too strong and the stability over time is affected.

しかし、水性ボールペン用インキ組成物中にリン酸エステル系界面活性剤を含んでなることで、チップ本体より溶出するマンガンイオンやクロムイオン等の金属イオンがリン酸エステル系界面活性剤と反応して金属塩が発生してしまうことがある。特にHLB値が6〜13であるリン酸エステル系界面活性剤を用いた場合には、親油性が強い金属塩を形成するため、インキ組成物中に不溶な金属塩の析出物が発生してしまうという問題があった。   However, by including a phosphate ester surfactant in the aqueous ballpoint pen ink composition, metal ions such as manganese ions and chromium ions eluted from the chip body react with the phosphate ester surfactant. Metal salts may be generated. In particular, when a phosphate ester type surfactant having an HLB value of 6 to 13 is used, a metal salt having a strong lipophilicity is formed, so that a precipitate of an insoluble metal salt is generated in the ink composition. There was a problem that.

こうした、書き味の向上と金属塩による析出物の発生の抑制という問題を解決するため、本願発明では、水性ボールペン用インキ組成物中にカルボキシル基を1基有するアミノ酸誘導体を含んでなることが重要である。   In order to solve these problems of improving writing quality and suppressing the generation of precipitates due to metal salts, in the present invention, it is important to include an amino acid derivative having one carboxyl group in the aqueous ball-point pen ink composition. It is.

本発明に用いるカルボキシル基を1基有するアミノ酸誘導体については、アミノ酸誘導体のアミノ基がアルコール構造(R−OH)を有することが好ましい。これらのアルコール構造を有すると、親水性が強くなりやすく、前記アミノ酸誘導体の水性インキ組成中への溶解安定性を向上しやすくなるためである。さらに、これらのアミノ基にアルコール構造を有するアミノ酸誘導体が、チップ本体より溶出する金属イオンに配位した際に錯体の外側に位置することになる。そのため、錯体の外側に親水性の強い構造が存在することにより錯体全体としても水性インキ組成中への溶解安定性が向上しやくなるため、水性インキ組成物中に不溶な金属塩の析出を抑制する効果がより得られやすい。そのため、アミノ酸誘導体の構造内にカルボキシル基以外に、親水性構造が存在することが好ましく、前記アミノ酸誘導体のアミノ基がアルコール構造を有することが好ましい。   For the amino acid derivative having one carboxyl group used in the present invention, the amino group of the amino acid derivative preferably has an alcohol structure (R—OH). This is because when these alcohol structures are included, the hydrophilicity tends to be strong, and the dissolution stability of the amino acid derivative in the aqueous ink composition is easily improved. Furthermore, amino acid derivatives having an alcohol structure in these amino groups are located outside the complex when coordinated to metal ions eluted from the chip body. Therefore, the presence of a strong hydrophilic structure on the outside of the complex makes it easier to improve the dissolution stability of the complex as a whole in the water-based ink composition. It is easier to obtain the effect. Therefore, it is preferable that a hydrophilic structure exists in addition to the carboxyl group in the structure of the amino acid derivative, and the amino group of the amino acid derivative preferably has an alcohol structure.

さらに、前記カルボキシル基を1基有するアミノ酸誘導体のアミノ基は、1級アミン、2級アミン、3級アミンなどの構造を有するものが挙げられるが、3級アミンの構造を有することが好ましい。これは、アミノ酸のアミノ基が1級もしくは2級アミンの場合、親水性に劣る傾向があるため、水性インキ組成中への溶解安定にカルボキシル基が使われてしまい、本願発明で望む金属塩の析出抑制効果が得られにくいためである。そのため、アミノ酸誘導体のアミノ基がアルコール構造を有する3級アミンであることが好ましい。   Furthermore, examples of the amino group of the amino acid derivative having one carboxyl group include those having a structure such as a primary amine, a secondary amine, and a tertiary amine, and preferably a tertiary amine structure. This is because when the amino group of the amino acid is a primary or secondary amine, the hydrophilicity tends to be inferior, so that the carboxyl group is used for dissolution stability in the water-based ink composition. This is because it is difficult to obtain a precipitation suppressing effect. For this reason, the amino group of the amino acid derivative is preferably a tertiary amine having an alcohol structure.

本発明では、中和剤を用いる必要がある。これにより、アミノ酸誘導体のカルボキシル基の水素イオンを乖離させ、金属イオンを包み込む効果を促進できる。さらに、リン酸エステル系界面活性剤、構造内にカルボキシル基を1基有するアミノ酸誘導体を含んでなるため、インキは酸性が強くなり,インキ成分の安定性に影響がでてしまう。そのため中和剤を添加することでpH値を調整する必要がある。   In the present invention, it is necessary to use a neutralizing agent. Thereby, the hydrogen ion of the carboxyl group of an amino acid derivative can be dissociated and the effect of enveloping metal ions can be promoted. Furthermore, since the phosphoric acid ester-based surfactant and an amino acid derivative having one carboxyl group in the structure are included, the ink has a strong acidity and affects the stability of the ink components. Therefore, it is necessary to adjust the pH value by adding a neutralizing agent.

中和剤の含有量については、前記アミノ酸誘導体と前記リン酸エステル系界面活性剤とのインキ組成物全質量に対する総含有量をA質量%、前記中和剤のインキ組成物全質量に対する含有量をB質量%とした場合、チップ本体内の金属塩の析出物の発生を抑制する効果を奏するためには、0.5≦B/A≦10の関係とする必要がある。さらに、B/A<0.5だと、前記アミノ酸誘導体と前記リン酸エステル系界面活性剤の中和が不十分で、インキは酸性が強くなってしまい、インキ経時安定性への影響や、金属製のボールペンチップやボールの腐食の影響が発生や、B/A>10だと、インキはアルカリ性が強くなってしまい、インキ経時安定性への影響が発生するためである。よりインキ経時を考慮すれば、1≦B/A≦5の関係が好ましく、最も好ましくは、1.5≦B/A≦3の関係が好ましい。   Regarding the content of the neutralizing agent, the total content of the amino acid derivative and the phosphate ester surfactant with respect to the total mass of the ink composition is A mass%, and the content of the neutralizing agent with respect to the total mass of the ink composition In order to achieve the effect of suppressing the generation of metal salt precipitates in the chip body, it is necessary to satisfy the relationship of 0.5 ≦ B / A ≦ 10. Furthermore, when B / A <0.5, the neutralization of the amino acid derivative and the phosphate ester surfactant is insufficient, and the ink becomes strongly acidic, affecting the ink aging stability, This is because if the influence of corrosion of a metal ballpoint pen tip or ball is generated, or if B / A> 10, the ink becomes more alkaline and affects the stability over time of the ink. Considering the ink aging more, the relationship 1 ≦ B / A ≦ 5 is preferable, and the relationship 1.5 ≦ B / A ≦ 3 is most preferable.

また、pH値については、7.0〜10.0が好ましい。これは、pH値が7未満で酸性領域であると、着色剤や界面活性剤などのインキ成分に対する安定性への影響や、金属製のボールペンチップやボールの腐食に影響が発生するためで、pH値が10を超えて強アルカリ側に寄っても、同様にインキ成分に対する安定性への影響が発生してしまうためである。より考慮すれば、pH値が7.0〜9.0がより好ましい。   Moreover, about pH value, 7.0-10.0 are preferable. This is because if the pH value is less than 7 and in the acidic region, it will affect the stability of ink components such as colorants and surfactants, and will affect the corrosion of metal ballpoint pen tips and balls. This is because even if the pH value exceeds 10 and approaches the strong alkali side, the influence on the stability with respect to the ink component is similarly generated. Considering more, the pH value is more preferably 7.0 to 9.0.

前記カルボキシル基を1基有するアミノ酸誘導体の具体例としては、金属塩による析出物の発生の抑制と、ボールペンチップやボールの腐食の抑制を考慮すれば、ジヒドロキシエチルグリシンおよび/またはその塩が好ましい。具体的には、キレストG50、キレストGA(キレスト(株))などが挙げられる。   As a specific example of the amino acid derivative having one carboxyl group, dihydroxyethyl glycine and / or a salt thereof is preferable in view of suppression of generation of precipitates due to a metal salt and suppression of corrosion of a ballpoint pen tip or a ball. Specific examples include Kirest G50 and Kirest GA (Chillest Co., Ltd.).

また、前記カルボキシル基を1基有するアミノ酸誘導体の含有量は、インキ組成物全量に対し、0.01質量%より少ないと、金属塩の析出物を抑制する効果が弱くなるおそれがあり、3.0質量%を越えると、インキ経時が不安定性になるため、インキ組成物全量に対し、0.1〜3.0質量%とする。より考慮すれば、インキ組成物全量に対し、0.1〜1.0質量%が好ましく、最も好ましくは、0.1〜0.5質量%が好ましい。   On the other hand, if the content of the amino acid derivative having one carboxyl group is less than 0.01% by mass with respect to the total amount of the ink composition, the effect of suppressing precipitation of metal salt may be weakened. If it exceeds 0% by mass, the ink aging becomes unstable, so the content is 0.1 to 3.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition. Considering more, 0.1 to 1.0% by mass is preferable with respect to the total amount of the ink composition, and most preferably 0.1 to 0.5% by mass.

本発明で用いるHLB値が6〜13であるリン酸エステル系界面活性剤については、より潤滑性や経時安定性を考慮すれば、HLB値が7〜12であるリン酸エステル系界面活性剤が好ましく、より考慮すれば、HLB値が10〜12であるリン酸エステル系界面活性剤が好ましい。リン酸エステル系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸モノエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸ジエステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル又はポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルのリン酸トリエステル、アルキルリン酸エステル、アルキルエーテルリン酸エステル或いはその誘導体等が挙げられ、前記リン酸エステル系界面活性剤のアルキル基は、スチレン化フェノール系、ノニルフェノール系、オクチルフェノール系、ラウリルアルコール系、トリデシルアルコール系、オクチルアルコール系等が挙げられる。この中でも、フェニル骨格を有すると立体障害により潤滑性に影響が出やすいため、リン酸エステル系界面活性剤のアルキル基は、直鎖アルコール系のラウリルアルコール系、トリデシルアルコール系、オクチルアルコール系、長鎖アルコール系(アルキル基の炭素数10〜15)を用いることが好ましい。より潤滑性とインキ経時安定性を考慮すれば、ラウリルアルコール系、トリデシルアルコール系を用いることが好ましい。これらは、単独または2種以上混合して使用してもよい。
尚、HLBは、一般式として、HLB=7+11.7log (Mw/Mo)、(Mw;親水基の分子量、Mo;親油基の分子量)から求めることができる。
For phosphate ester surfactants having an HLB value of 6 to 13 used in the present invention, phosphate ester surfactants having an HLB value of 7 to 12 are considered in consideration of lubricity and stability over time. In view of more preferable, phosphate ester surfactants having an HLB value of 10 to 12 are preferable. Phosphate ester surfactants include polyoxyethylene alkyl ether or polyoxyethylene alkyl aryl ether phosphate monoester, polyoxyethylene alkyl ether or polyoxyethylene alkyl aryl ether phosphate diester, polyoxyethylene alkyl ether Or phosphoric acid triesters, alkyl phosphoric acid esters, alkyl ether phosphoric acid esters or derivatives thereof of polyoxyethylene alkylaryl ethers, and the alkyl group of the phosphoric acid ester type surfactant includes styrenated phenol type, nonylphenol type Type, octylphenol type, lauryl alcohol type, tridecyl alcohol type, octyl alcohol type and the like. Among these, since having a phenyl skeleton tends to affect lubricity due to steric hindrance, the alkyl ester group of the phosphate ester surfactant is a linear alcohol lauryl alcohol, tridecyl alcohol, octyl alcohol, It is preferable to use a long-chain alcohol system (alkyl group having 10 to 15 carbon atoms). In consideration of lubricity and ink aging stability, it is preferable to use a lauryl alcohol type or a tridecyl alcohol type. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.
In addition, HLB can be calculated | required from HLB = 7 + 11.7log (Mw / Mo) and (Mw: molecular weight of a hydrophilic group, Mo: molecular weight of a lipophilic group) as a general formula.

また、前記リン酸エステル系界面活性剤の具体例としては、プライサーフシリーズ(第一工業製薬(株)の中から、ラウリルアルコール系としては、プライサーフA208B:HLB値6、プライサーフ210B:HLB値9、プライサーフ213B:HLB値12、トリデシルアルコール系としては、プライサーフ212C:HLB値9、プライサーフ215C:HLB値11、オクチルアルコール系としては、プライサーフA208F:HLB値8、長鎖アルコール系としては、プライサーフ208N(アルキル基の炭素数12と13の混合物):HLB値7などが挙げられる。これ等のリン酸エステル系界面活性剤は、単独又は2種以上混合して使用してもよい。   In addition, specific examples of the phosphate ester-based surfactant include the PRISURF series (from Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., lauryl alcohol-based products such as PRISURF A208B: HLB value 6, PRISURF 210B: HLB). Value 9, plysurf 213B: HLB value 12, tridecyl alcohol type, plysurf 212C: HLB value 9, plysurf 215C: HLB value 11, octyl alcohol type, plysurf A208F: HLB value 8, long chain Examples of alcohols include Prisurf 208N (mixture of alkyl groups having 12 and 13 carbon atoms): HLB value 7. These phosphate ester surfactants are used alone or in combination of two or more. May be.

前記リン酸エステル系界面活性剤の含有量は、インキ組成物全量に対し、0.1質量%より少ないと、所望の潤滑性が得られず、書き味が悪く筆跡にカスレ等が発生するおそれがあり、5.0質量%を越えると、インキ経時が不安定性になるおそれがあるため、インキ組成物全量に対し、0.1〜5.0質量%が好ましいが、さらに筆感をより高め、良好なインキ経時を得るために、前記リン酸エステル系界面活性剤の含有量は、インキ組成物全量に対し、0.5〜3.0質量%が最も好ましい。   If the content of the phosphoric ester surfactant is less than 0.1% by mass with respect to the total amount of the ink composition, the desired lubricity cannot be obtained, the writing quality is poor, and there is a risk that the writing will be blurred. If the amount exceeds 5.0% by mass, the ink aging may become unstable. Therefore, the amount is preferably 0.1 to 5.0% by mass based on the total amount of the ink composition. In order to obtain good ink aging, the content of the phosphate ester surfactant is most preferably 0.5 to 3.0% by mass with respect to the total amount of the ink composition.

さらに、前記アミノ酸誘導体のインキ組成物全質量に対する含有量をX質量%、前記リン酸エステル系界面活性剤のインキ組成物全質量に対する含有量をY質量%とした場合、0.1≦Y/X≦10の関係とすることが好ましい。これは、Y/X<0.1だと、前記アミノ酸誘導体の有効濃度が余剰となり、リン酸エステル系界面活性剤よりも強い界面活性効果を示しやすく、その結果、リン酸エステル系界面活性剤による潤滑効果を得られにくくなりやすい。また、Y/X>10だと、リン酸エステル系界面活性剤と反応して発生する金属塩を抑制しづらくなるためである。より考慮すれば、1≦Y/X≦5の関係が好ましく、最も好ましくは、1≦Y/X≦3の関係が好ましい。   Further, when the content of the amino acid derivative with respect to the total mass of the ink composition is X mass%, and the content of the phosphate ester surfactant with respect to the total mass of the ink composition is Y mass%, 0.1 ≦ Y / It is preferable that X ≦ 10. This is because when Y / X <0.1, the effective concentration of the amino acid derivative becomes excessive, and it is easy to show a stronger surfactant effect than the phosphate ester surfactant, and as a result, the phosphate ester surfactant. It is difficult to obtain a lubrication effect due to. Further, when Y / X> 10, it is difficult to suppress the metal salt generated by reacting with the phosphate ester surfactant. Considering more, a relationship of 1 ≦ Y / X ≦ 5 is preferable, and a relationship of 1 ≦ Y / X ≦ 3 is most preferable.

本発明で用いる中和剤として、具体的には、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン等のアルカノールアミンや、トリエチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、アミルアミン等の有機アミンや、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属塩が挙げられる。その中でも、前記アミノ酸誘導体やリン酸エステル系界面活性剤を中和安定することを考慮すれば、有機アミンを用いることが好ましく、より考慮すれば、アルカノールアミンを用いることが好ましく、より弱塩基性であるトリエタノールアミンを用いることが最も好ましい。これらの中和剤は単独又は2種以上混合して使用してもかまわない。   Specific examples of the neutralizing agent used in the present invention include monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, dimethylethanolamine, N-methylethanolamine, N-methyldiethanolamine, alkanolamines such as diisopropanolamine, triethylamine, Examples thereof include organic amines such as diethylamine, dipropylamine and amylamine, and alkali metal salts such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide. Among them, it is preferable to use an organic amine in view of neutralizing and stabilizing the amino acid derivative and the phosphate ester surfactant, and in consideration, it is preferable to use an alkanolamine, and a weaker basicity. Most preferably, triethanolamine is used. These neutralizing agents may be used alone or in combination of two or more.

また、中和剤の含有量については、インキ組成物全量に対し、0.1質量%より少ないと、前記アミノ酸誘導体と前記リン酸エステル系界面活性剤の中和が不十分なるおそれがあり、5.0質量%を越えると、インキ経時が不安定性になるおそれがあるため、インキ組成物全量に対し、0.1〜5.0質量%が好ましい、より考慮すれば、1.0〜3.0質量%がより好ましい。   Further, the content of the neutralizing agent is less than 0.1% by mass with respect to the total amount of the ink composition, and the neutralization of the amino acid derivative and the phosphate ester surfactant may be insufficient. If it exceeds 5.0% by mass, the ink aging may become unstable. Therefore, 0.1 to 5.0% by mass is preferable with respect to the total amount of the ink composition. 0.0 mass% is more preferable.

また、本発明では、pH値の安定性を考慮することや、ボ−ルペンチップのチップ本体やボール材に金属材料を用いる場合は、金属腐食を抑制しやすくするには、ベンゾトリアゾールを含んでなることが好ましい。特にタングステンカーバイドを主成分とする超硬合金ボールは、その結合材として、コバルト、ニッケル等を用いており、金属腐食の影響が出やすいため、ベンゾトリアゾールを含んでなることが、好ましい。   In the present invention, in consideration of the stability of the pH value, or when a metal material is used for the tip body or ball material of the ball-point pen tip, it contains benzotriazole in order to easily suppress metal corrosion. It is preferable. In particular, a cemented carbide ball mainly composed of tungsten carbide uses cobalt, nickel or the like as its binder, and is easily affected by metal corrosion. Therefore, it is preferable that it contains benzotriazole.

本発明で用いる着色剤は、染料、顔料等、特に限定されるものではなく、適宜選択して使用することができる。染料については、直接染料、酸性染料、塩基性染料、含金染料、各種水溶性の造塩タイプ染料等が採用可能である。顔料については、無機、有機、加工顔料などが挙げられるが、具体的にはカーボンブラック、アニリンブラック、群青、黄鉛、酸化チタン、酸化鉄、フタロシアニン系、アゾ系、キナクリドン系、キノフタロン系、スレン系、トリフェニルメタン系、ペリノン系、ペリレン系、ギオキサジン系、アルミ顔料、パール顔料、蛍光顔料、蓄光顔料、補色顔料等が挙げられる。その他、着色樹脂粒子体として顔料を媒体中に分散させてなる着色体を公知のマイクロカプセル化法などにより樹脂壁膜形成物質からなる殻体に内包または固溶化させたマイクロカプセル顔料を用いても良い。更に、顔料を透明、半透明の樹脂等で覆った着色樹脂粒子などや、また着色樹脂粒子や無色樹脂粒子を、顔料もしくは染料で着色したもの等も用いることもできる。これらの染料および顔料は、単独または2種以上組み合わせて使用してもかまわない。含有量は、インキ組成物全量に対し、1質量%〜20質量%が好ましい。   The colorant used in the present invention is not particularly limited, such as dyes and pigments, and can be appropriately selected and used. As the dye, direct dyes, acid dyes, basic dyes, metal-containing dyes, various water-soluble salt-forming dyes, and the like can be used. Examples of pigments include inorganic, organic, and processed pigments. Specifically, carbon black, aniline black, ultramarine, yellow lead, titanium oxide, iron oxide, phthalocyanine, azo, quinacridone, quinophthalone, selenium , Triphenylmethane, perinone, perylene, glyoxazine, aluminum pigment, pearl pigment, fluorescent pigment, phosphorescent pigment, and complementary color pigment. Alternatively, a microcapsule pigment obtained by encapsulating or solidifying a colored body in which a pigment is dispersed in a medium as a colored resin particle body in a shell made of a resin wall film-forming substance by a known microencapsulation method may be used. good. Further, colored resin particles in which the pigment is covered with a transparent or translucent resin or the like, or colored resin particles or colorless resin particles colored with a pigment or a dye can also be used. These dyes and pigments may be used alone or in combination of two or more. The content is preferably 1% by mass to 20% by mass with respect to the total amount of the ink composition.

着色剤の中でも、フタロシアニン系顔料を用いる場合は、金属親和性が高い構造のため、金属イオンの不純物などを多く含み、前記リン酸エステル系界面活性剤による金属塩の析出物によるインキ経時安定性に影響が発生しやすいため、本発明の効果が顕著に出やすいため、効果的であり、より銅フタロシアニン系顔料を用いた場合は、よりインキ経時安定性に影響しやすいため、より効果的である。   Among the colorants, when a phthalocyanine pigment is used, the structure with high metal affinity contains a large amount of metal ion impurities, etc., and ink aging stability due to deposits of metal salts by the phosphate ester surfactants It is effective because the effect of the present invention is remarkably likely to occur, and when using a copper phthalocyanine pigment, it is more effective because it is more likely to affect the ink aging stability. is there.

また、本発明には、インキ粘度調整剤や顔料分散剤として樹脂などを用いても良く、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、セルロース誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール等の水溶性樹脂、キサンタンガム、架橋型アクリル酸重合体、サクシノグリカン、ガーガム、ダイユータンガム等や、アルカリ膨潤会合型増粘剤、ノニオン会合型増粘剤などの会合型増粘剤などの剪断減粘性付与剤等が挙げられる。これらは、単独又は2種以上混合して使用してもよい。 これらのインキ粘度調整剤や顔料分散剤は、単独又は2種以上組み合わせて使用してもかまわない。   In the present invention, a resin or the like may be used as an ink viscosity modifier or a pigment dispersant, and water-soluble resins such as acrylic resins, alkyd resins, cellulose derivatives, polyvinyl pyrrolidone, and polyvinyl alcohol, xanthan gum, and cross-linked acrylics. Examples thereof include shear thinning agents such as acid polymers, succinoglycans, gar gums, and jute gums, and associative thickeners such as alkali swelling associative thickeners and nonionic associative thickeners. You may use these individually or in mixture of 2 or more types. These ink viscosity modifiers and pigment dispersants may be used alone or in combination of two or more.

また、樹脂の添加量は、インキ組成物全量に対して、0.1質量%未満だと、所望のインキ粘度が得られにくく、30質量%を越えると書き出し性能が劣ってしまう可能性があるため、0.1質量%〜30質量%が好ましく、より考慮すれば、0.1質量%〜5質量%が好ましい。   Moreover, if the addition amount of the resin is less than 0.1% by mass relative to the total amount of the ink composition, it is difficult to obtain a desired ink viscosity, and if it exceeds 30% by mass, the writing performance may be deteriorated. Therefore, 0.1% by mass to 30% by mass is preferable, and 0.1% by mass to 5% by mass is preferable in consideration of more.

その他として、潤滑性の向上を考慮し、脂肪酸、シリコ−ン系等の界面活性剤、尿素、ソルビット等の保湿剤、ベンゾトリアゾール等の防錆剤、1,2ベンゾイソチアゾリン−3−オン等の防菌剤を添加することができる。また、定着剤も適宜添加可能で、樹脂エマルジョンとして、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、ポリエステル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂等を添加することができる。これらは単独または2種以上組み合わせて使用することができる。   In addition, considering the improvement of lubricity, surfactants such as fatty acids and silicones, humectants such as urea and sorbit, rust preventives such as benzotriazole, 1,2 benzoisothiazolin-3-one, etc. Antibacterial agents can be added. Also, a fixing agent can be added as appropriate, and an acrylic resin, urethane resin, styrene-butadiene resin, polyester resin, vinyl acetate resin, or the like can be added as a resin emulsion. These can be used alone or in combination of two or more.

また、書き味、インキ漏れ抑制を向上するために、有機樹脂粒子やシリカなどの無機粒子を用いても良い。特に、有機樹脂粒子を用いることが好ましく、有機樹脂粒子としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などのオレフィン系樹脂粒子や、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミン・メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、ナイロン樹脂などの化学構造中に窒素原子を含む含窒素樹脂粒子や、アクリル系樹脂粒子、スチレン系樹脂粒子、エポキシ樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子、セルロース樹脂粒子などが挙げられる。さらに、有機樹脂粒子の中でも、書き味、インキ漏れ抑制、インキ経時安定性を考慮すれば、オレフィン系樹脂粒子、含窒素樹脂粒子を用いることが好ましい。   In addition, in order to improve writing quality and suppression of ink leakage, inorganic particles such as organic resin particles and silica may be used. In particular, organic resin particles are preferably used. Organic resin particles include olefin resin particles such as polyethylene resin and polypropylene resin, melamine / formaldehyde resin, benzoguanamine / formaldehyde resin, benzoguanamine / melamine / formaldehyde resin, urea formaldehyde resin. And nitrogen-containing resin particles containing a nitrogen atom in a chemical structure such as nylon resin, acrylic resin particles, styrene resin particles, epoxy resin particles, urethane resin particles, and cellulose resin particles. Furthermore, among organic resin particles, it is preferable to use olefin resin particles and nitrogen-containing resin particles in consideration of writing quality, suppression of ink leakage, and ink aging stability.

前記有機樹脂粒子の形状については、球状、もしくは異形の形状のものなどが使用できるが、摩擦抵抗を低減することを考慮すれば、球状樹脂粒子が好ましい。ここでいう球状樹脂粒子とは、真球状に限定されるものではなく、略球状の樹脂粒子や、略楕円球状の樹脂粒子などでも良い。   As for the shape of the organic resin particles, those having a spherical shape or an irregular shape can be used, but spherical resin particles are preferable in view of reducing the frictional resistance. The spherical resin particle here is not limited to a true spherical shape, and may be a substantially spherical resin particle, a substantially elliptic spherical resin particle, or the like.

また、ボ−ルペンチップの材料は、ステンレス鋼、洋白、ブラス(黄銅)、アルミニウム青銅、アルミニウムなどの金属材、ポリカーボネート、ポリアセタール、ABSなどの樹脂材が挙げられるが、ボール座の摩耗、経時安定性を考慮するとステンレス綱材のチップ本体とすることが好ましい。   Ballpoint pen tip materials include metal materials such as stainless steel, white, brass (brass), aluminum bronze, and aluminum, and resin materials such as polycarbonate, polyacetal, and ABS. Considering the properties, it is preferable to use a tip body made of stainless steel.

また、ボールペンチップのボールは、特に限定されるものではないが、タングステンカーバイドを主成分とする超硬合金ボールは、その結合材として、コバルト、ニッケル等を用いている。前記チップ本体やボールの金属材料を用いる場合は、リン酸エステル系界面活性剤との親和性が高く、より滑らかな書き味を得られやすいために好ましい。一方で、従来の金属イオン封鎖剤などを併用する場合は、これら超硬合金ボールの金属材料を溶出させやすい課題があった。そのため炭化硅素等の非金属系のセラミックボールを使用することが好適であった。これらの非金属系のセラミックボールはリン酸エステル系界面活性剤との親和性が金属材のボールに対して弱いため、書き味が劣りやすかった。前記カルボキシル基を1基有するアミノ酸誘導体は、従来の金属イオン封鎖剤などと比べて、コバルト、ニッケル等の金属に対して、経時的に腐食しづらいため、腐食によるボールの回転抵抗を生じることもなく、良好な書き味が得られ、超硬合金ボールに対しても好適に用いられる。   Further, the ball-point pen tip ball is not particularly limited, but a cemented carbide ball mainly composed of tungsten carbide uses cobalt, nickel, or the like as its binder. The use of the metal material for the chip body or ball is preferable because it has a high affinity with a phosphate ester surfactant and a smoother writing quality can be easily obtained. On the other hand, when a conventional sequestering agent or the like is used in combination, there is a problem that the metal material of these cemented carbide balls is likely to be eluted. Therefore, it is preferable to use non-metallic ceramic balls such as silicon carbide. Since these non-metallic ceramic balls have a weak affinity for the metal phosphate balls with respect to the phosphate ester surfactant, the writing quality tends to be poor. The amino acid derivative having one carboxyl group is less likely to corrode over time against metals such as cobalt and nickel as compared with conventional sequestering agents, and may cause ball rotation resistance due to corrosion. And good writing quality can be obtained, and it can be suitably used for cemented carbide balls.

次に実施例を示して本発明を説明する。
実施例1
水 57.8質量部
水溶性有機溶剤(グリセリン) 11.0質量部
中和剤(トリエタノールアミン) 3.0質量部
リン酸エステル系界面活性剤(トリデシルアルコール系、HLB値11) 1.0質量部
カルボキシル基を1基有するアミノ酸誘導体(ジヒドロキシエチルグリシン)
0.3質量部
防錆剤(ベンゾトリアゾール) 0.5質量部
顔料分散体(銅フタロシアニン系顔料) 26.0質量部
剪断減粘性付与剤(キサンタンガム) 0.4質量部
Next, an Example is shown and this invention is demonstrated.
Example 1
Water 57.8 parts by mass Water-soluble organic solvent (glycerin) 11.0 parts by mass Neutralizing agent (triethanolamine) 3.0 parts by mass Phosphate-based surfactant (tridecyl alcohol type, HLB value 11) Amino acid derivative (dihydroxyethylglycine) having 1 part by weight of carboxyl group
0.3 parts by mass Rust preventive agent (benzotriazole) 0.5 parts by mass Pigment dispersion (copper phthalocyanine pigment) 26.0 parts by mass shear thinning agent (xanthan gum) 0.4 parts by mass

実施例1は、まず水、水溶性有機溶剤、中和剤、リン酸エステル系界面活性剤、カルボキシル基を1基有するアミノ酸誘導体、防錆剤、顔料分散体をマグネットホットスターラーで40℃加温撹拌してベースインキを作成する。   In Example 1, first, water, a water-soluble organic solvent, a neutralizing agent, a phosphate ester-based surfactant, an amino acid derivative having one carboxyl group, a rust inhibitor, and a pigment dispersion were heated at 40 ° C. with a magnet hot stirrer. Stir to make the base ink.

その後、上記作製したベースインキを加温しながら、剪断減粘性付与剤を投入してホモジナイザー攪拌機を用いて均一な状態となるまで充分に混合攪拌した。その後、濾紙を用い濾過を行って、実施例1の水性ボールペン用インキ組成物を得た。
尚、実施例1のインキ粘度は、ブルックフィールド社製DV−II粘度計(CPE−42ローター)を用いて20℃の環境下で、剪断速度1.92sec−1(回転数0.5rpm)の条件にてインキ粘度を測定したところ、2500mPa・sであった。
また、実施例1のpH値は、IM−40S型pHメーター(東亜ディーケーケー株式会社製)を用いて、20℃にて測定したところ、pH値=8.5であった。
Thereafter, while heating the base ink produced, a shear thinning agent was added and sufficiently mixed and stirred using a homogenizer stirrer until a uniform state was obtained. Then, it filtered using the filter paper and obtained the ink composition for water-based ball-point pens of Example 1.
The ink viscosity of Example 1 was measured using a Brookfield DV-II viscometer (CPE-42 rotor) at a shear rate of 1.92 sec −1 (rotation speed 0.5 rpm) in an environment of 20 ° C. When the ink viscosity was measured under the conditions, it was 2500 mPa · s.
Moreover, when the pH value of Example 1 was measured at 20 degreeC using IM-40S type | mold pH meter (made by Toa DKK Corporation), it was pH value = 8.5.

実施例2〜7
各成分を表に示す配合に変更した以外は、実施例1と同様な手順で水性ボールペン用インキ組成物を作成した。

Figure 2017048261
Examples 2-7
A water-based ballpoint pen ink composition was prepared in the same procedure as in Example 1 except that each component was changed to the formulation shown in the table.
Figure 2017048261

比較例1〜10
各成分を表に示す配合に変更した以外は、実施例1と同様な手順で水性ボールペン用インキ組成物を作成した。

Figure 2017048261
Comparative Examples 1-10
A water-based ballpoint pen ink composition was prepared in the same procedure as in Example 1 except that each component was changed to the formulation shown in the table.
Figure 2017048261

試験および評価
インキ収容筒の先端部に、ステンレス綱材からなるチップ本体のボール抱持室に、ボール径がφ0.7mmの超硬合金ボールを回転自在に抱持したボールペンチップを装着し、インキ収容筒内に実施例1〜7および比較例1〜10において作製した水性インキ組成物及びグリース状のインキ追従体を直に充填したレフィルを、(株)パイロットコーポレーション製のゲルインキボールペン(商品名:Juice)に装着して、本発明の水性ボールペンを作製し、以下の試験及び評価を行った。尚、書き味・筆記試験、筆記試験用紙としてコピー用紙(PPC用紙)を用いて、下記のような項目で評価した。
Test and evaluation At the tip of the ink containing cylinder, a ballpoint pen tip that rotatably holds a cemented carbide ball having a ball diameter of φ0.7 mm is mounted in the ball holding chamber of the tip body made of stainless steel material, and the ink A refill in which the water-based ink composition and the grease-like ink follower prepared in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 10 were directly filled in the containing cylinder was used as a gel ink ballpoint pen (trade name: manufactured by Pilot Corporation). The water-based ballpoint pen of the present invention was manufactured by attaching to Juice), and the following tests and evaluations were performed. In addition, using the copy paper (PPC paper) as a writing taste / writing test and a writing test paper, it evaluated by the following items.

チップ本体の経時試験:ボールペン用レフィルを50℃・湿度0%の環境下、3ヶ月間放置後に、チップ本体内のインキを顕微鏡観察や筆記試験を行った。
析出物がなく、良好のもの ・・・◎
析出物が微少に発生したが、実用上問題のないもの ・・・○
析出物が発生し、実用上影響がでるもの ・・・△
析出物が存在し、カスレや筆記不良などの原因になるもの ・・・×
Time-lapse test of chip body: After leaving the ballpoint pen refill in an environment of 50 ° C. and 0% humidity for 3 months, the ink in the chip body was subjected to a microscopic observation and a writing test.
Good without deposits ... ◎
Slightly generated precipitates, but no problem in practical use
Precipitates are generated and have a practical impact ... △
Precipitate is present and causes scumming or poor writing ・ ・ ・ ×

書き味:ボールペン用レフィルを50℃・湿度0%の環境下、3ヶ月間放置後に、手書きによる官能試験を行い評価した。
非常に滑らかなもの ・・・◎
滑らかであるもの ・・・○
やや劣るものを ・・・△
重く、劣るもの ・・・×
Writing taste: The ball-point pen refill was left standing for 3 months in an environment of 50 ° C. and humidity 0%, and then evaluated by a hand-written sensory test.
Very smooth ・ ・ ・ ◎
What is smooth ・ ・ ・ ○
Somewhat inferior ・ ・ ・ △
Heavy and inferior ・ ・ ・ ×

ボールの腐食試験:ボールペン用レフィルを50℃・湿度0%の環境下、3ヶ月間放置後に、ボールの腐食状態を顕微鏡や筆記試験を観察した。
ボールの腐食がないもの ・・・○
ボールの腐食があり、筆跡にカスレがあるもの ・・・△
ボールの腐食があり、筆跡にカスレが多く、実用性に乏しいもの・・・×
Ball Corrosion Test: After leaving a ballpoint pen refill in an environment of 50 ° C. and 0% humidity for 3 months, the state of ball corrosion was observed by a microscope and a writing test.
No corrosion of balls ... ○
The ball is corroded and the handwriting has a blur.
There is corrosion of the ball, there is a lot of shading in the handwriting, and the practicality is poor ... ×

実施例1〜7では、書き味、チップ本体の経時試験、ボールの腐食試験ともに良好な性能が得られた。   In Examples 1 to 7, good performance was obtained for both writing quality, chip body aging test, and ball corrosion test.

比較例1、9、10では、アミノ酸誘導体を含有しなかったため、チップ本体内に析出物が発生し、筆記不良になってしまった。   In Comparative Examples 1, 9, and 10, since no amino acid derivative was contained, precipitates were generated in the chip body, resulting in poor writing.

比較例2、8では、HLB値が6〜13であるリン酸エステル系界面活性剤を含有しなかったため、書き味が、やや劣ってしまった。   In Comparative Examples 2 and 8, since the phosphate ester surfactant having an HLB value of 6 to 13 was not contained, the writing quality was slightly inferior.

比較例3では、0.5≦B/A≦10の範囲ではなく、前記アミノ酸誘導体と前記リン酸エステル系界面活性剤の中和が不十分であったため、ボールの腐食が発生し、筆跡にカスレが発生したり、チップ本体内に析出物が発生した。さらに、ボールの回転も悪く、書き味がやや劣ってしまった。   In Comparative Example 3, it was not in the range of 0.5 ≦ B / A ≦ 10, and the neutralization of the amino acid derivative and the phosphate ester surfactant was insufficient. Scratch was generated or precipitates were generated in the chip body. In addition, the ball rotation was poor and the writing quality was slightly inferior.

比較例4では、カルボキシル基を4基有するアミノ酸誘導体を含有したため、ボールの腐食がひどく、筆跡にカスレがひどかった。さらに、ボールの回転も悪く、書き味が、やや劣ってしまった。   In Comparative Example 4, since the amino acid derivative having 4 carboxyl groups was contained, the ball was severely corroded and the handwriting was severely damaged. In addition, the rotation of the ball was poor and the writing quality was slightly inferior.

比較例5〜7では、カルボキシル基を2〜3基有するアミノ酸誘導体を含有したため、ボールの腐食があり、筆跡にカスレが発生した。さらに、ボールの回転も悪く、書き味が、やや劣ってしまった。   In Comparative Examples 5 to 7, since the amino acid derivative having 2 to 3 carboxyl groups was contained, the ball was corroded and the handwriting was blurred. In addition, the rotation of the ball was poor and the writing quality was slightly inferior.

尚、図示はしていないが、ボールペンチップ内にステンレス鋼材からなるボールを押圧するコイルスプリングを配設する場合には、チップ本体と同様に、HLB値が6〜13であるリン酸エステル系界面活性剤とコイルスプリングの金属イオンとの反応により金属塩が発生するおそれがあるため、本発明の効果は顕著である。   Although not shown, when a coil spring that presses a ball made of stainless steel is disposed in the ballpoint pen tip, a phosphate ester interface having an HLB value of 6 to 13 as in the case of the tip body. Since the metal salt may be generated by the reaction between the activator and the metal ion of the coil spring, the effect of the present invention is remarkable.

さらに、顔料のような粒径の大きいものを含有したインキ組成物では、ボールとチップ本体の間で回転阻害による書き味の劣化の可能性や、ボール径が0.5mm以下のボールを用いたボールペンは、ボールとボール座の接触面積が小さく、単位面積に掛かる荷重が高くなることによる書き味の劣化の可能性があるので本発明の効果は顕著である。   Furthermore, in an ink composition containing a pigment having a large particle size such as a pigment, there is a possibility of deterioration in writing quality due to rotation inhibition between the ball and the chip body, and a ball having a ball diameter of 0.5 mm or less was used. Since the ball pen has a small contact area between the ball and the ball seat, and there is a possibility that the writing quality is deteriorated due to a high load applied to the unit area, the effect of the present invention is remarkable.

本発明は水性ボールペン用インキ組成物に関し、さらに詳細としては、水、着色剤、アミノ酸誘導体、HLB値が6〜13であるリン酸エステル系界面活性剤、中和剤を含んでなる水性ボールペン用インキ組成物であり、前記アミノ酸誘導体の構造内にカルボキシル基を1基有し、かつ、前記アミノ酸誘導体と前記リン酸エステル系界面活性剤とのインキ組成物全質量に対する総含有量をA、前記中和剤のインキ組成物全質量に対する含有量をBとした場合、0.5≦B/A≦10の関係であることを特徴とする水性ボールペン用インキ組成物を用いることで、書き味が良好で、さらにチップ本体内の金属塩による析出物を抑制することで経時安定性に優れた水性ボールペン用インキ組成物を提供することができる。そのため、キャップ式、ノック式等、ボールペンとして広く利用することができる。   The present invention relates to an ink composition for water-based ballpoint pens, and more specifically, for water-based ballpoint pens comprising water, a colorant, an amino acid derivative, a phosphate ester surfactant having an HLB value of 6 to 13, and a neutralizing agent. The ink composition has one carboxyl group in the structure of the amino acid derivative, and A represents the total content of the amino acid derivative and the phosphate surfactant based on the total mass of the ink composition. When the content of the neutralizing agent with respect to the total mass of the ink composition is B, the writing quality is improved by using an aqueous ballpoint ink composition characterized by a relationship of 0.5 ≦ B / A ≦ 10. An ink composition for water-based ballpoint pens that is good and that is excellent in stability over time can be provided by suppressing deposits due to metal salts in the chip body. Therefore, it can be widely used as a ballpoint pen, such as a cap type and a knock type.

Claims (9)

水、着色剤、アミノ酸誘導体、HLB値が6〜13であるリン酸エステル系界面活性剤、中和剤を含んでなる水性ボールペン用インキ組成物であり、前記アミノ酸誘導体の構造内にカルボキシル基を1基有し、かつ、前記アミノ酸誘導体と前記リン酸エステル系界面活性剤とのインキ組成物全質量に対する総含有量をA、前記中和剤のインキ組成物全質量に対する含有量をBとした場合、0.5≦B/A≦10の関係であることを特徴とする水性ボールペン用インキ組成物。 An aqueous ballpoint ink composition comprising water, a colorant, an amino acid derivative, a phosphate ester surfactant having an HLB value of 6 to 13, and a neutralizing agent, wherein a carboxyl group is present in the structure of the amino acid derivative. 1 group, and the total content of the amino acid derivative and the phosphate ester surfactant with respect to the total mass of the ink composition is A, and the content of the neutralizer with respect to the total mass of the ink composition is B. In this case, a water-based ballpoint pen ink composition having a relationship of 0.5 ≦ B / A ≦ 10. 前記アミノ酸誘導体のインキ組成物全質量に対する含有量が、0.1〜3.0質量%であることを特徴とする請求項1に記載の水性ボールペン用インキ組成物。 Content of the said amino acid derivative with respect to the ink composition total mass is 0.1-3.0 mass%, The ink composition for water-based ball-point pens of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記アミノ酸誘導体のアミノ基が、3級アミンの構造を有することを特徴とする請求項1または2に記載の水性ボールペン用インキ組成物。 The aqueous ballpoint ink composition according to claim 1 or 2, wherein the amino group of the amino acid derivative has a tertiary amine structure. 前記リン酸エステル系界面活性剤のアルキル基が直鎖アルコール系であることを特徴とする請求項1ない3のいずれか1項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。 The water-based ballpoint pen ink composition according to any one of claims 1 to 3, wherein an alkyl group of the phosphate ester-based surfactant is a linear alcohol type. 前記アミノ酸誘導体のインキ組成物全質量に対する含有量をX質量%、前記リン酸エステル系界面活性剤のインキ組成物全質量に対する含有量をY質量%とした場合、0.1≦Y/X≦8の関係であることを特徴とする請求項1ない4のいずれか1項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。 When the content of the amino acid derivative with respect to the total mass of the ink composition is X mass%, and the content of the phosphate ester surfactant with respect to the total mass of the ink composition is Y mass%, 0.1 ≦ Y / X ≦ The water-based ballpoint pen ink composition according to any one of claims 1 to 4, which has a relationship of 8. 前記水性ボールペン用インキ組成物にベンゾトリアゾールを含んでなることを特徴とする請求項1ない5のいずれか1項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。 The water-based ballpoint pen ink composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the water-based ballpoint pen ink composition comprises benzotriazole. 前記着色剤がフタロシアニン系顔料であることを特徴とする請求項1ない6のいずれか1項に記載の水性ボールペン用インキ組成物。 The water-based ballpoint pen ink composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the colorant is a phthalocyanine pigment. インキ収容筒の先端部に、ボールを回転自在に抱持したステンレス綱材からなるボールペンチップを装着し、前記インキ収容筒内に請求項1ないし7のいずれか1項に記載の水性ボールペン用インキ組成物を収容してなることを特徴とする水性ボールペン。 A water-based ballpoint pen ink according to any one of claims 1 to 7, wherein a ballpoint pen tip made of a stainless steel rope holding a ball rotatably is attached to a tip portion of the ink containing cylinder, and the ink containing cylinder is filled with the ink for a water based ballpoint pen. A water-based ballpoint pen comprising a composition. 前記ボール材が超硬合金であることを特徴とする請求項8に記載の水性ボールペン。 The water-based ballpoint pen according to claim 8, wherein the ball material is a cemented carbide.
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